Зачем нужны шаблоны

Зачем нужны шаблоны документов

Шаблон — это образец для создания документов. В этом файле находится информация с предварительно настроенными параметрами, это могут быть линии, макеты страниц, текст и так далее. Создание шаблонов документов заранее позволяет в дальнейшем сэкономить время, так как не нужно будет вводить все данные заново. Такие шаблоны применяют для того, чтобы быстрее оформлять документы. Сейчас можно создать абсолютно любой шаблон не только документа, но и различных поздравительных открыток, флаеров, плакатов. В интернете можно найти шаблоны приказов на казахском языке.

Некоторые шаблоны документа не имеют текста. Таким образом, предоставляется документ только с некоторыми заданными параметрами. Другие шаблоны имеют текст. Например, если необходимо написать много деловых писем применяют шаблон, где есть обратный адрес, дата, приветствие. Когда создается новый документ основанный, в данном случае, на шаблоне делового письма, весь нужный текст заполняется автоматически. После чего останется самостоятельно добавить остальную часть письма. Например, если шаблон имеет заданные параметры форматирования, в таком случае каждый документ должен иметь унифицированный вид. Это могут быть размеры полей и шрифт. В word есть много разновидностей шаблонов, которые были сделаны заранее и их останется только применить. Такие шаблоны будут соответствовать многим документам, например, это могут быть деловые письма, веб-страницы, факс. Каждый может создавать свои шаблоны.

Применение мастеров

В word есть такие специальные шаблоны, которые называются мастерами. Они являются активными инструментами, поэтому во время создания будут задаваться определенные вопросы, которые нужны для разработки шаблона. Каждый мастер уникален, но, несмотря на это, каждый из них выполняет определенные процедуры. Мастер при выполнении шагов будет запрашивать различную информацию для создания документа. При помощи мастера также можно форматировать шаблоны, делать рассылку писем по факсу.

Для чего нужны шаблоны проектирования

Все чаще и чаще я слышу от разработчиков и читаю в статьях, что шаблоны проектирования (они же дизайн-паттерны) никому не нужны. Мол, они появились во времена «цветения» UML, RUP, CASE систем и прочих чересчур «сложных» инструментов, подходов и практик. А сейчас самое важное — это код рабочий написать, да побыстрее. На умные толстые книжки ни у кого нет времени, разве что для прохождения собеседования. Тех, кто хочет обсудить данную тему, прошу под кат.

Немного воспоминаний из молодости

Когда я учился в университете, нам преподавали в рамках одного из курсов шаблоны проектирования. На тот момент они казались мне чем-то наподобие сферического коня в вакууме, потому что практического опыта их применения я не имел (это был третий или начало четвертого курса много лет назад). Запомнить кто из них кто тоже было достаточно сложно, не говоря уже о тонкостях и деталях. Тем не менее, вопросы по шаблонам проектирования задавали в обязательном порядке на каждом собеседовании на работу. Кандидатам приходилось раздувать щеки и доказывать как круты разные шаблоны (особенно Singleton), видя их в жизни максимум раз-другой на страницах книжек.

Но ведь совсем не глупые люди придумали шаблоны проектирования:

• В 70-ые годы архитектор Кристофер Александр начал дело и сформулировал набор шаблонов проектирования.
• Его дело в IT подхватили в далеком 1987 году небезызвестные Кент Бэк и Вард Каннингем, составив шаблоны проектирования для популярного языка программирования Smalltalk.
• Еще один легендарный в IT человек Эрих Гамма написал докторскую диссертацию на эту тему в 1988-1990.
• И наконец, в начале 90-ых известная «банда четырех» в составе все того же Эриха Гаммы, Ричарда Хелма, Ральфа Джонсона и Джона Влиссидсома опубликовала легендарную книгу «Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software».

Дальше продолжать исторические хроники смысла нет. Это была первая книга, из которой наше поколение черпало свои знания по шаблонам проектирования и пыталось применять их в своей работе. Она считается классикой в этой тематике и обязательна к прочтению.

Через некоторое время работы я начал замечать, что даже теоретические знания шаблонов проектирования помогают мне понять чужой код гораздо быстрее. А это особенно важно на старте вашей карьеры, когда вам надо вникать в существующие проекты без опыта работы. Например, встречая класс с суффиксом Builder, я понимал, что его добавили с целью упрощения и изоляции логики построения сложных объектов. Я сразу легко находил как им пользоваться и применять в своем коде. Повсюду были разбросаны представители шаблона Singleton, совершить ошибку при инициализации которых так легко без знаний правил применения. В коде, с которым я работал, обильно встречались Facade, Visitor, Chain of Responsibility, Iterator, Adapter, Decorator, Proxy, Strategy, Template Method и прочие популярные шаблоны проектирования.

Я осознал, как много времени я экономлю, применяя свои скудные книжные знания шаблонов проектирования и даже в душе зауважал их авторов. Мне было легко не только понимать чужой код, но и расширять его своими решениями, а также добавлять новые.

А как без шаблонов?

Время шло… Я достаточно быстро привык к повсеместному применению шаблонов проектирования и мне стало сложно работать без них. Я начал понимать для чего на собеседовании у кандидатов спрашивают о них (конечно, если не просто «для галочки»). Тут речь даже не об обязательном применении шаблонов проектирования, а об упрощении общения между разработчиками. А это тот процесс, который занимает ключевое место в разработке — обсуждение архитектуры и дизайна конкретного решения задачи.

Первый важный параметр — это время, которое тратится на обсуждение и принятие решения (я надеюсь, что у вас решения принимает не один бородатый Senior Senior Global Product Software Architect). Представьте себе как сложно было бы быстро объяснить кому-то, что нужно реализовать Decorator: «нам нужно сделать класс, которому мы передадим в конструкторе экземпляр другой реализации того же интерфейса и который будет добавлять логику к вызову этих методов, не меняя их основного поведения. » А ведь еще за кадром остались куча мелочей и нюансов. И это для мелкой детали вашего дизайна, которых в большинстве решений десятки, а то и сотни. Мы даже не трогаем сложные и серьезные архитектурные шаблоны.

На примере с Decorator легко понять второй важный параметр — одинаковое понимание дизайна решения задачи в головах всех членов команды. При размытости формулировки каждый может понять решение по-разному, а это чревато проблемами. Ведь реализация может сильно отличаться от обсуждаемой задумки. А это приведет к дополнительному времени на ревью кода и переделки.

Третий важный параметр — понимание работы сторонних инструментов и библиотек. На данный момент практически в каждом проекте используется множество сторонних решений. Чтобы их использовать правильно и не наступать на грабли, архитектор и разработчик должны понимать как что устроено. А для этого используются общеизвестные шаблоны, которые призваны сильно упростить понимание и сравнить с альтернативными решениями.

В жизни мы активно используем примеры для описания ситуаций, предметов, поступков. Чтобы объяснить кому-то какую-то концепцию, мы базируемся на общеизвестных знаниях и выстраиваем примеры на их основе. «Такой же здоровый как Вася», «так же тяжело как после 5 км пробежки», «плохо как с бодуна», «кислый как лимон» и т.д. Подобные выражения мы используем в своей речи постоянно и даже не замечаем этого. Для нас их применение проще чем детальное описание и это позволяет вашему собеседнику лучше вас понять.

Следующий уровень

Если вы заметили, что вы не пытаетесь вспомнить детали реализации шаблона проектирования, а просто можете изложить детали его применения своими словами, то вы переросли уровень Shu в известной восточной философии Shuhari (я когда-то давно писал о ее применимости к Agile подходам и практикам). На уровне Shu вы просто следуете шаблонам и не можете осознать их полезность, тонкости и влияние. На уровне Ha вы уже все осознаете и можете сознательно отказываться от определенных шаблонов, критиковать решения на их базе, видоизменять некоторые шаблоны под конкретную ситуацию и контекст.

На уровне Ha я настоятельно рекомендую прочитать отличную книгу «Refactoring to Patterns» от Джошуа Кериевски. В ней рассказывается о том, как находить в коде неподходящие или плохо примененные шаблоны проектирования, а потом посредством рефакторинга приводить их к верным и подходящим решениям. Эту книгу стоит читать именно на уровне Ha, потому что до этого она будет для вас просто пустым звуком.

У как же уровень Ri? На этом уровне вы и вовсе перестаете задумываться о применении шаблонов. Решения рождаются натурально на базе ваших знаний и навыков, которые вы накопили с годами. Где-то вырисовываются одни шаблоны, где-то ваши собственные наработки, которые стали для вас шаблонами в данном контексте. В голове у вас перестает работать цепочка «от шаблона к решению» и остается только «от решения к шаблону». Тогда вместо вопросов о конкретных шаблонах проектирования на собеседовании вы переходите к открытым вопросам о применимости данного инструмента и примерах из реальной жизни…

Заключение

Шаблоны проектирования — это один из инструментов разработчика, который помогает ему сэкономить время и сделать более качественное решение. Как и любой другой инструмент, в одних руках он может принести много пользы, а в других — один только вред. Я попытался донести на примерах, что конкретно дадут вам шаблоны проектирования и как к ним стоит относиться. Надеюсь, мне это удалось…

Паттерны проектирования для новичков

Внимание! Материал был обновлён и разделён на три части. Предлагаем вам ознакомиться с ним по следующим ссылкам:

Если вы когда-либо интересовались, что представляют собой шаблоны проектирования, то добро пожаловать. В этой статье я расскажу, что это такое, зачем они нужны, как их использовать, и приведу примеры наиболее распространенных шаблонов на PHP.

Что такое шаблоны проектирования

Шаблоны проектирования — это проверенные и готовые к использованию решения часто возникающих в повседневном программировании задач. Это не класс и не библиотека, которую можно подключить к проекту, это нечто большее. Шаблон проектирования, подходящий под задачу, реализуется в каждом конкретном случае. Кроме того, он не зависит от языка программирования. Хороший шаблон легко реализуется в большинстве, если не во всех языках, в зависимости от выразительных средств языка. Следует, однако, помнить, что такой шаблон, будучи примененным неправильно или к неподходящей задаче, может принести немало проблем. Тем не менее, правильно примененный шаблон поможет решить задачу легко и просто.

Существует три типа шаблонов:

• структурные;
• порождающие;
• поведенческие.

Структурные шаблоны определяют отношения между классами и объектами, позволяя им работать совместно.

Порождающие шаблоны предоставляют механизмы инициализации, позволяя создавать объекты удобным способом.

Поведенческие шаблоны используются для того, чтобы упростить взаимодействие между сущностями.

Зачем нужны шаблоны проектирования

Шаблон проектирования, по своей сути, это продуманное решение той или иной задачи. Если вы столкнулись с известной задачей, почему бы не использовать готовое решение, проверенное опытом?

Пример

Давайте представим, что вам необходимо объединить два класса, которые выполняют различные операции в зависимости от ситуации. Эти классы интенсивно используются существующей системой, что не позволяет удалить один из них и добавить его функциональность во второй. Кроме того, изменение кода потребует его тщательного тестирования, поскольку такой рефакторинг ведет к неизбежным ошибкам. Вместо этого вы можете реализовать шаблоны «Стратегия» и «Адаптер» и с их помощью решить задачу.

Просто, не правда ли? Давайте посмотрим поближе на шаблон «Стратегия».

Паттерн проектирования «Стратегия»

Стратегия — поведенческий шаблон, который позволяет выбрать поведение программы в процессе выполнения в зависимости от контекста путем инкапсуляции нескольких алгоритмов в разных классах.

В примере выше выбор стратегии основан на значении переменной $context , которое было в момент создания объекта. Если значение было «context_for_class_one» , программа будет использовать класс class_one . И наоборот.

Где это можно использовать

Представьте, что вы разрабатываете класс, который может создать или обновить запись в базе данных. В обоих случаях входные параметры будут одни и те же (имя, адрес, номер телефона и т. п.), но, в зависимости от ситуации, он будет должен использовать различные функции для обновления и создания записи. Можно каждый раз переписывать условие if/else, а можно создать один метод, который будет принимать контекст:

Обычно шаблон «Стратегия» подразумевает инкапсуляцию алгоритмов в классы, но в данном случае это излишне. Помните, что вы не обязаны следовать шаблону слово в слово. Любые варианты допустимы, если они решают задачу и соответствуют концепции.

Шаблон «Адаптер»

Адаптер — структурный шаблон, который позволяет использовать класс, реализующий нужные функции, но имеющий неподходящий интерфейс.

Также он позволяет изменить некоторые входные данные для совместимости с интерфейсом внутреннего класса.

Как его использовать?

Другое название адаптера — «Обертка». Он «оборачивает» новый интерфейс вокруг класса для его использования. Классический пример: вам надо создать класс предметной модели, имея классы объектов в базе данных. Вместо того, чтобы обращаться к табличным классам напрямую и вызывать их методы по одному, вы можете инкапсулировать вызовы этих методов в одном методе в адаптере. Это не только позволит повторно использовать набор операций, но и избавит вас от постоянного переписывания большого количества кода, если вам потребуется выполнить тот же набор действий в другом месте.

Сравните два примера.

Без адаптера:

Если нам придется использовать такой код повторно, мы будем вынуждены переписывать все это заново.

С использованием адаптера:

Мы можем создать класс-обертку Account :

Теперь мы можем использовать класс Account каждый раз и, кроме того, мы можем добавить в него дополнительные функции.

Шаблон «Метод-фабрика»

Фабрика — порождающий шаблон, который представляет собой класс с методом для создания различных объектов.

Основная цель этого шаблона — инкапсулировать процедуру создания различных классов в одной функции, которая в зависимости от переданного ей контекста возвращает необходимый объект.

Как его использовать?

Фабрика обычно используется для создания различных вариантов базового класса. Допустим, у вас есть класс кнопки — Button — и три варианта — ImageButton , InputButton и FlashButton . С помощью фабрики вы можете создавать различные варианты кнопок в зависимости от ситуации.

Сначала создадим три класса:

Теперь мы можем написать нашу фабрику:

и использовать ее:

На выходе должен получиться HTML со всеми типами кнопок. Таким образом мы получили возможность указать, кнопку какого типа мы хотим получить, и использовать код повторно.

Шаблон «Декоратор»

Декоратор — это структурный шаблон, который позволяет добавить новое поведение объекту в процессе выполнения программы в зависимости от ситуации.

Цель — в расширении поведения конкретного объекта без необходимости изменять поведение базового класса. Это позволит использовать несколько декораторов одновременно. Этот шаблон — альтернатива наследованию. В отличие от наследования, декоратор добавляет поведение в процессе выполнения программы.

Для реализации декоратора нам понадобится:

1. Унаследовать класс-декоратор от базового.
2. Добавить поле со ссылкой на базовый класс в декоратор.
3. Передать ссылку на декорируемый объект в конструктор декоратора.
4. Перенаправить методы из декоратора на декорируемый объект.
5. Переопределить методы в декораторе, поведение которых необходимо изменить.

Как его использовать?

Предположим, что у нас есть объект, который должен иметь определенное поведение в определенной ситуации. Например, у нас есть HTML-ссылка для выхода из аккаунта, которая должна по-разному показываться в зависимости от того, на какой странице мы находимся. Это тот самый случай, когда нам помогут декораторы.

Сначала определимся, какие «декорации» нам нужны:

• Если мы на заглавной странице и вошли в аккаунт, ссылка должна быть в h2 -теге.
• Если мы на любой другой странице и вошли в аккаунт, ссылка должна быть подчеркнутой.
• Если мы вошли в аккаунт, ссылка должна быть в strong -теге.

Теперь мы можем написать сами декораторы:

Теперь мы можем использовать их так:

Обратите внимание, как можно использовать несколько декораторов на одном объекте. Все они используют функцию __call для вызова оригинального метода. Если мы войдем в аккаунт и перейдем на заглавную страницу, результат будет такой:

Шаблон «Одиночка»

Одиночка — порождающий шаблон, который позволяет убедиться, что в процессе выполнения программы создается только один экземпляр класса с глобальным доступом.

Его можно использовать как точку «координации» для других объектов, поскольку поля «Одиночки» будут одинаковы для всех, кто его вызывает.

Как его использовать?

Если вам необходимо передавать определенный экземпляр из класса в класс, вы можете передавать его каждый раз через конструктор или использовать «Одиночку». Допустим, у вас есть класс Session , который содержит данные о текущей сессии. Поскольку сессия инициализируется только один раз, мы можем реализовать его так:

Теперь мы можем получить доступ к сессии из различных участков кода, даже из других классов. Метод getInstance всегда будет возвращать одну и ту же сессию.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели только наиболее часто встречающиеся шаблоны из множества. Если вы хотите узнать больше о шаблонах проектирования, вы найдете достаточно информации на Википедии. Для более полной информации обратите внимание на знаменитую книгу «Приемы объектно-ориентированного проектирования» «Банды четырех».

И последнее: при использовании того или иного шаблона убедитесь, что вы решаете задачу правильным способом. Как уже упоминалось, при неправильном использовании шаблоны проектирования могут доставить больше проблем, чем решить. Но при правильном — их пользу нельзя переоценить.